Ambiente de Simulação com PLC para Automação Industrial - Gil, Guilherme Alves (2021)
Os controladores lógicos programáveis são vastamente utilizados em toda a indústria da automação. Testar directamente no sistema físico pode ser um processo demoroso como até pode originar graves problemas nos equipamentos. Estes problemas podem ser encontrados em ambiente académico como também o orçamento pode ser demasiado baixo para a aquisição de sistemas de controlo e software de desenvolvimento dos autómatos. Uma solução para colmatar este problema é a utilização de ambientes de simulação capazes de simular o comportamento de autómatos como também de processos reais. Existem ambientes de simulação desenvolvidos por alguns fabricantes capazes de testar programas escritos segundo a norma IEC 61131-3, mas possuem a contrapartida de as licenças serem dispendiosas. O objectivo desta dissertação é a descrição do desenvolvimento de um simulador de PLC’s com ligação a um simulador de processo industrial. O simulador de PLC’s consegue reconhecer instruções da linguagem em Texto Estruturado (ST) e, também, validar a sua sintaxe, através da implementação de um analisador léxico e um analisador sintáctico (utilizando as ferramentas Flex e Bison). Através destes analisadores é possível traduzir código em Texto Estruturado para uma estrutura semanticamente equivalente, que ao ser percorrida, são executadas as operações introduzidas pelo utilizador. Repetindo esta execução de operações e conseguindo ler sinais de entrada e actuar em sinais de saída, é possível controlar o simulador de processo construído. Este simulador possui um modelo de um processo de fluxo de materiais, desenvolvido através do motor de jogos Unity. Foi possível implementar um cenário em 3D, introduzindo, assim, alguns aspectos de gamificação. Também foi desenvolvida uma interface gráfica, utilizando a linguagem de programação Java, onde o utilizador consegue introduzir o seu código em ST, declarar endereços, quer analógicos ou digitais, e verificar a sua evolução. Através desta componente gráfica é possível comandar o simulador de PLC’s e fazer a ligação com o simulador de processo. Este projecto foi dado como um sucesso, como demonstram os resultados experimentais. Deste modo, é feita uma contribuição na área do ensino da automação.